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11.如图所示,比荷为$\frac{e}{m}$的电子以速度v0沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中.为使电子从BC边穿出磁场,磁感应强度B的取值范围为(  )
A.B=$\frac{\sqrt{3}m{v}_{0}}{ae}$B.B<$\frac{\sqrt{3}m{v}_{0}}{ae}$C.B=$\frac{2m{v}_{0}}{ae}$D.B<$\frac{2m{v}_{0}}{ae}$

分析 根据洛伦兹力提供向心力,列式得到磁感应强度的表达式,得出磁感应强度越小,半径越大;然后作出恰好经过C点的临界轨迹,求出最大磁感应强度.

解答 解:根据洛伦兹力提供向心力,有$qvB=m\frac{{v}^{2}}{R}$,得到$B=\frac{mv}{qR}$,磁感应强度越小半径越大;粒子通过C点的轨迹如图.
根据几何关系,得到半径为$R=\frac{\sqrt{3}}{3}a$;
故:B=$\frac{\sqrt{3}m{v}_{0}}{ea}$;
磁感应强度越小半径越大,故$B<\frac{\sqrt{3}m{v}_{0}}{ea}$时,粒子从BC边飞出;
故选:B

点评 本题关键是作出临界轨迹,然后根据洛伦兹力提供向心力列式分析求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.如图所示,斜面体固定在水平面上,A、B两物体一起沿斜面匀速下滑过程中,不计空气阻力,则(  )
A.A物体受到2个力的作用B.A物体受到3个力的作用
C.B物体受到4个力的作用D.B物体受到5个力的作用

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10-5的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.01J,已知A、B两点间距离为20cm,两点连线与电场方向成60°角,求:
(1)a、B两点间的电势差UAB
(2)匀强电场的电场强度E的大小;
(3)该电荷在A点受到的电场力的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.中国运动员董栋获得了2012年伦敦奥运会男子蹦床项目的冠军,成为中国蹦床项目的首位“大满贯”得主,如图所示为董栋在蹦床比赛中的情景.下列说法正确的是(  )
A.在与蹦床接触的过程中,董栋受到的重力大小会发生变化
B.在空中上升和下落的过程中,董栋都做匀速运动
C.在空中上升和下落的过程中,董栋都处于失重状态
D.在与蹦床接触的过程中,董栋受到的弹力始终大于重力

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.汽车刹车时,停止转动的车轮会在地面上发生滑动,因此可以明显的看出汽车刹车时车轮滑动的痕迹,即常说的刹车线,而根据刹车线的长度可以推知汽车刹车前的速度大小,所以刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据.一辆汽车在某次紧急刹车时,以5m/s2的加速度做匀减速直线运动,留下的刹车线长度为22.5m.求:
(1)汽车刹车前的速度大小;
(2)汽车刹车过程所用的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.如图所示,MN是空气与某种液体的分界面,一束红光由空气射到分界面,一部分光被反射,一部分光进入液体中.当入射角是45°时,折射角为30°.以下说法正确的是(  )
A.反射光线与折射光线的夹角为120°
B.该液体对红光的折射率为$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$
C.该液体对红光的全反射临界角为45°
D.当紫光以同样的入射角从空气射到分界面,折射角也是30°

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点,解决了粒子的加速问题.现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中.

某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示,图乙为俯视图.回旋加速器的核心部分为D形盒,D形盒装在真空容器中,整个装置放在电磁铁两极之间的磁场中,磁场可以认为是匀强磁场,且与D形盒盒面垂直.两盒间狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计,从静止开始加速到出口处所需的时间为t.已知磁场的磁感应强度为B,质子质量为m、电荷量为+q,加速器接一定频率高频交流电源,其电压为U.不考虑相对论效应和重力作用.求:
(1)质子第1次经过狭缝被加速后进入D形盒运动轨道的半径r1
(2)D形盒半径为R;
(3)试推理说明:质子在回旋加速器中运动时,随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道半径之差△r是增大、减小还是不变?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三点,一个带正电的粒子仅在电场力的作用下沿这条电场线由a运动到c的过程中,其动能增加.已知a、b间距离等于b、c间距离,用φa、φb、φc分别表示a、b、c三点的电势,用Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的场强大小.根据上述条件所做出的下列判断中一定正确的是(  )
A.Ea=Eb=EcB.Ea>Eb>EcC.φabbcD.φa>φb>φc

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.空间有两匀强磁场,磁场有一分界线,分界线上有M、N两点,两点距离为MN=8×10-2m,两磁场的磁感应强度分别为B1=0.1T,B2=0.3T.一带电荷量为q=1×10-10C,质量为m=1×10-15kg的带电粒子,从M点以速度v=3×102m/s,沿与MN成30°角的方向进入B1运动.求粒子从M点出发后,到达N点所需要的时间(不计粒子的重力)

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